松散粉砂静态液化特性研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanghuia23
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松散粉砂是自然界中能够导致边坡发生静态液化滑坡的最常见的一种砂土类型。与其它静力滑坡相比,由静态液化导致的滑坡具有突发性、影响范围广、灾难性大等特点,严重的威胁和危害人类的生命和财产安全。因此,需要对松散粉砂静态液化的特性进行研究,并以此来揭示滑坡机理,以至于达到防治或预报地质灾害的目的。本文利用试验研究的手段从粉粒含量、颗粒级配和剪切方向三个方面对松散粉砂静态液化特性展开研究,最后在试验研究的基础上对一典型滑坡进行了模拟计算。首先,对不同粉粒含量的粉砂在相同围压和比较不同围压下的静态液化特性的研究发现,在低围压下(p’0 =100kPa),粉粒含量在20%范围内时,粉砂液化势指数LPI随粉粒含量的增加显著增大,当粉粒含量增加至40%时,液化势指数LPI仅增长了3%,当粉粒含量继续增加至70%时,液化势指数LPI降低至0%。可见,随着粉粒含量的增加粉砂的液化势先增大后减小。但在高围压下( p’0=500kPa),当粉粒含量从0%增加至10%时,粉砂的液化势指数LPI却降低了18%,但当粉粒含量增加到20%时,粉砂的液化势指数LPI又随之急剧升高了78.6%,这说明低粉粒含量粉砂的液化势受高围压的影响较大。其次,对干净平潭砂、ISO标准砂和梅林砂等三种不同级配的砂土进行了不同围压系列的各向同性固结三轴剪切试验,结果发现:在低固结围压下( p’0=100kPa),FC0粉砂、ISO标准砂和梅林砂的液化势指数LPI分别为8.8%、69.4%和0%,这说明低围压下颗粒级配对粉砂液化势有显著的影响。然后,对粉粒含量为10%的粉砂进行了固结不排水拉伸试验,将获得的试验结果与相同条件下的固结不排水压缩试验结果进行了比较,结果表明:拉伸剪切比压缩剪切更能使粉砂液化。最后,在试验研究的基础上,对粉粒含量分别为40%和10%的边坡进行了数值模拟,结果得到了粉粒含量为40%的粉砂边坡的静态液化破坏的全过程。同时也发现,10%的粉砂边坡不能发生静态液化滑坡,这说明粉粒含量对实际边坡的静态液化滑坡有较大影响。
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